| 研究課題/領域番号 |
15350057
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
南方 聖司 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90273599)
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| 研究分担者 |
小松 満男 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029197)
大平落 洋二 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60324810)
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| キーワード | グリーンケミストリー / 環境調和型有機合成 / 水中有機合成 / 無機多孔質 / シリカゲル / アジリジン / 水溶性求核剤 / 開環反応 |
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| 研究概要 |
本質的にシリカゲル表面と有機物質との間には静電的な相互作用が働く。この状態に水が存在すれば、水との静電反発により有機物のシリカゲル表面への吸着が促進され、そこでの反応が期待できる。また、反応場の面積は、従来の水-有機相の界面と比べて格段に広くなり高効率的に反応が進行すると考えられる。従って、水-無機多孔体系による環境低負荷型の有機合成反応が実現可能であると考えた。これまで、シリカ-水系を反応場とするアジリジンの合成およびアジリジンの開環について精力的に検討し、予想通りの結果を得ることができたので、今年度はアジリジンの開環反応における、よりグリーンな合成プロセスの構築を図った。ヘキシル基が置換したがN-トシルアジリジンにシアン化カリウムを加え、シリカゲル存在下、水中で加熱したところ、シアン化物イオンにより位置選択的に開環したβ-シアノアミド誘導体を得た。本系をよりグリーンなプロセスに展開するために以下の3項目について種々条件を検討した。
1)シリカゲルの回収と再利用:上記反応で用いたシリカゲルをろ過により採取し、水と少量の有機溶媒で洗浄した後、乾燥するだけで再利用することが可能であることを明らかにした。この場合、反応の効率は殆ど低下しないことを確認した。
2)回収シアン化カリウム水溶液の再利用:上記反応では、高い反応効率を維持するために、2倍当量のシアン化カリウムを用いている。そこで、回収した水溶液のシアン化物イオン濃度を定量し、不足分のシアン化カリウムを加え、再度反応に用いたところ、同様の反応が効率的に進行することを確認し、シアン化物イオンのリサイクル化が可能であることを明らかにした。
3)有機溶剤の軽減:これまでの方法では、洗浄と抽出の段階である程度過剰の有機溶剤を用いていたが、遠心分離とデカンテーションを組み合わせたプロセスに変更することにより、その使用量を5分の1に軽減することに成功した。
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